Kenderaan elektrik (EV) Pembekal Sensor Suhu Bateri

Sensor suhu bateri automotif, isu ini sangat kritikal dalam bidang kenderaan tenaga baharu. Dalam bahagian sebelumnya, kami membincangkan penderia suhu automotif dan penderia suhu ekzos. Sekarang mari kita fokus pada komponen teras bateri. Pengguna mungkin juruteknik atau pemilik kenderaan tenaga baharu yang ingin mengetahui butiran teknikal pemantauan suhu bateri.

Sensor suhu bateri mempunyai tiga ciri teknikal utama: Yang paling arus perdana ialah NTC Thermistor (pekali suhu negatif); yang kedua ialah perintang platinum filem nipis (PT100/PT200); Dan ada sensor wayarles pasif yang muncul. Adalah perlu untuk memberi tumpuan kepada membandingkan perbezaan prestasi dan senario aplikasi mereka.

Sensor suhu elemen termistor PTC untuk sistem pengecasan kenderaan tenaga baru

Penderia suhu bateri kereta PT100, PT1000, Tumpukan tumpukan

Garis pengukur suhu penderia suhu NTC lembaran nikel tulen untuk probe pengukur suhu kenderaan tenaga baharu

Strategi susun atur penderia untuk bateri segi empat sama/silinder/pek lembut bagi bateri automotif. Ini adalah titik kesakitan struktur sel bateri yang berbeza industri memerlukan penyelesaian tersuai. Contohnya, Bateri silinder Tesla menggunakan tatasusunan lilitan, manakala bateri bilah BYD menggunakan penyepaduan penutup atas.

Keselamatan harus menekankan keperluan ketepatan, dan ketepatan ±0.5 ℃ adalah penting untuk amaran lari terma. Teknologi wayarles pasif sangat menarik. Ia boleh menyelesaikan masalah pendawaian dalam pek bateri dengan mengambil kuasa melalui ultrasound piezoelektrik atau aruhan elektromagnet. Ini mungkin trend masa depan.

Kesan kegagalan juga perlu diingatkan, menunjukkan bahawa kegagalan pemantauan suhu boleh menyebabkan pelarian haba.

Kenderaan elektrik (EV) penderia suhu bateri memainkan peranan penting dalam memantau dan mengurus suhu bateri EV, memastikan prestasi yang optimum, keselamatan, dan panjang umur. Sensor ini, selalunya termistor NTC, adalah penting untuk mengesan pemanasan melampau dan mencetuskan langkah keselamatan seperti mengurangkan kadar pengecasan atau memutuskan sambungan bateri untuk mengelakkan pelarian haba.

Berikut ialah analisis teknikal penderia suhu bateri automotif, meliputi prinsip teras, penyelesaian aplikasi dan trend pembangunan:
I. Fungsi teras dan keperluan teknikal
Pemantauan suhu yang tepat:
Pemantauan masa nyata modul bateri/suhu sel (biasanya dalam julat -40℃~125℃), dengan ketepatan ± 0.5 ℃, untuk mengelakkan pelarian terma (mencetuskan amaran apabila suhu>60 ℃).
Suhu tinggi boleh menyebabkan pelarian haba akibat penguraian ion litium, dan hayat bateri akan berkurangan kira-kira 20% untuk setiap 10 ℃ peningkatan suhu.

Memantau Suhu Bateri:
Penderia suhu bateri EV sentiasa memantau suhu sel bateri individu dalam pek. Ini penting kerana prestasi bateri dan jangka hayat dipengaruhi dengan ketara oleh suhu.

Mencegah Terlalu Panas:
Terlalu panas boleh menyebabkan kapasiti bateri berkurangan, kelajuan pengecasan yang lebih perlahan, dan juga pelarian haba, berpotensi menyebabkan kebakaran atau letupan. Penderia suhu membantu mencegah isu ini dengan mengesan terlalu panas dan memulakan protokol keselamatan.

Mengoptimumkan Prestasi:
Dengan memantau suhu, sistem pengurusan bateri (BMS) boleh melaraskan kadar pengecasan dan nyahcas untuk memaksimumkan prestasi bateri dan jangka hayat.

Memastikan Keselamatan:
Penderia suhu ialah bahagian penting dalam sistem keselamatan dalam EV, membantu mengelakkan situasi yang berpotensi berbahaya seperti pelarian haba.

Jenis Penderia Biasa:
NTC (Pekali suhu negatif) termistor biasanya digunakan sebagai penderia suhu dalam bateri EV. Mereka mengurangkan rintangan mereka apabila suhu meningkat, menyediakan cara yang boleh dipercayai untuk memantau perubahan suhu.

Lokasi Penderia:
Penderia suhu boleh diletakkan secara dalaman dalam sel bateri untuk bacaan yang tepat atau secara luaran pada pek bateri untuk memantau suhu permukaan.

Integrasi dengan BMS:
Data daripada penderia suhu dimasukkan ke dalam Sistem Pengurusan Bateri (BMS), yang menggunakan maklumat ini untuk mengawal pengecasan, menunaikan, dan sistem pengurusan haba.
Intinya, Penderia suhu bateri EV ialah komponen penting peti keselamatan, cekap, dan kenderaan elektrik berprestasi tinggi.

Perbandingan jenis teknologi arus perdana
| ‌Type‌ | ‌ Prinsip kerja | Kelebihan | Had |
|———————-|————————————–|————————–|————————–|
| Termistor NTC | Rintangan berkurangan secara eksponen dengan peningkatan suhu (kira-kira 10kΩ pada 20 ℃) | Kos rendah dan tindak balas yang cepat (0.5-5 saat) | Ketepatan suhu tinggi berkurangan (＞ 125 ℃)|.
| Perintang platinum (PT100)‌ | Rintangan berubah secara linear dengan suhu (100Ω pada 0 ℃) | Ketepatan tinggi (± 0.1 ℃), kestabilan yang baik | Kos yang tinggi (4-10 kali ganda daripada NTC)|.
| Penderia wayarles pasif | Bekalan kuasa aruhan ultrasonik/elektromagnet piezoelektrik, penghantaran data tanpa wayar | Tiada pendawaian, gangguan anti-elektromagnet | Protokol komunikasi tersuai diperlukan |.

Ii. Jenis bateri dan strategi susun atur sensor
Sel bateri segi empat sama (seperti bateri bilah BYD)‌
‌Kawasan tiang penutup atas‌: Susunan NTC disusun dalam jarak 5mm dari kutub positif dan negatif untuk memantau suhu telinga kutub (perbezaan suhu ≈2-3 ℃).
‌Titik kimpalan busbar‌: Sensor terbenam mengesan kenaikan suhu yang tidak normal pada titik sambungan (＞5℃/min mencetuskan perlindungan).

‌Sel bateri silinder (seperti Tesla 4680)‌
‌Tamat susunan cincin muka‌: NTC diagihkan sama rata pada lilitan penutup atas untuk memantau kecerunan suhu (ralat ±1.5 ℃).
‌Pemantauan paksi teras penggulungan‌: NTC bersepadu dalam PCB fleksibel dimasukkan ke dalam celah teras penggulungan, dan pelarian haba diberi amaran 30 beberapa saat lebih awal.

‌Sel bateri pek lembut‌
NTC mikro (diameter 0.5mm) adalah pra-benam dan memerlukan pembungkusan filem penebat gred UL94 V0 (ketebalan ≤ 0.1mm).

Iii. Trend evolusi teknologi
‌Pemantauan gabungan berbilang dimensi‌
Teknologi dipatenkan Jiangxi Isuzu mengintegrasikan isyarat suhu dan isyarat getaran untuk menjana peta awan dua dimensi taburan suhu dan matriks kekerapan masa untuk meningkatkan ketepatan ramalan ubah bentuk.

‌Wayarles pasif‌
Pengekstrakan kuasa CT atau teknologi ultrasonik piezoelektrik mencapai kuasa berkuasa sendiri dan menghapuskan kerumitan pendawaian (seperti pemasangan dalaman modul bateri).

‌Teknologi pengukuran langsung berketepatan tinggi‌
Teknologi eRTS Continental mengurangkan toleransi suhu daripada 15 ℃ kepada 3 ℃, mengurangkan penggunaan nadir bumi dan meningkatkan ketepatan kawalan motor.

Iv. Risiko kegagalan dan hala tuju industri
Akibat kegagalan: Kegagalan pemantauan boleh menyebabkan pelepasan haba bateri dan menyebabkan kebakaran (suhu pencetus pelarian haba > 150℃). Fokus 2025: Meningkatkan ketumpatan pemantauan sel tunggal, membangunkan tahan suhu tinggi (>150° C.) bahan sensor, dan NTC masih merupakan bidang sensitif kos utama.

‌Note‌: Kadar penembusan penyelesaian wayarles pasif dalam kenderaan tenaga baharu dijangka melebihi 30% dalam 2027, terutamanya menggantikan penderia berwayar tradisional dalam pek bateri voltan tinggi.

NTC Thermistor Sensor Wiring abahs untuk mentol bateri kenderaan tenaga